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Las bibliotecas de péptidos consisten en una gran colección de secuencias de péptidos utilizadas para determinar los fragmentos críticos para la función o unión. Se emplean en una amplia variedad de aplicaciones, como proteómica, desarrollo de vacunas, mapeo de epítopos o terapia contra el cáncer. En comparación con la exhibición en fagos de péptidos (phage display), las bibliotecas de péptidos permiten analizar péptidos modificados y aquellos que contienen aminoácidos no naturales o en forma D.
Las bibliotecas de péptidos superpuestos se utilizan comúnmente para el mapeo lineal de epítopos. El objetivo de esta técnica es generar una biblioteca de secuencias peptídicas superpuestas. Cada biblioteca de péptidos se define por dos parámetros: la longitud del péptido y el desplazamiento del péptido; es decir, cada péptido de la biblioteca tendrá la misma longitud pero una estructura primaria diferente según el desplazamiento. El desplazamiento indica el número de residuos de aminoácidos superpuestos entre dos secuencias adyacentes y corresponde al grado de solapamiento.
Normalmente, estos dos parámetros se escogen teniendo en cuenta dos factores: el coste y el valor de los datos (y el riesgo de perder el epítopo). Por ejemplo, para el mapeo lineal de epítopos:
Las bibliotecas de péptidos superpuestos se pueden adaptar y usar en varias aplicaciones como el cribado de interacción proteína-sustrato, descubrimiento de epítopos de células T, estimulación de células T, entre otros.
Parámetros a considerar: secuencia de péptidos, longitud del péptido, desplazamiento del péptido.
Las bibliotecas de escaneo de alanina están diseñadas específicamente para determinar la contribución de un aminoácido concreto en la función, actividad o estabilidad de un péptido o estructura proteica. La sustitución de un residuo clave por una alanina produce una reducción en la actividad del péptido y demuestra la importancia de dicho residuo en la estructura global. Técnicamente, la biblioteca se diseña mediante la sustitución secuencial de alanina en cada residuo que no sea alanina. La alanina se elige por ser química y estéricamente inerte, y es el residuo quiral más pequeño. Sin embargo, se pueden emplear otros aminoácidos bajo solicitud.
Parámetro a considerar: secuencia de péptidos.
Las bibliotecas de péptidos truncados permiten determinar la secuencia de péptidos más corta necesaria para observar la actividad del epítopo. La biblioteca se construye retirando de manera sistemática los aminoácidos terminales. El incremento de truncación se puede adaptar según sus requisitos. Además, si los aminoácidos esenciales ya son conocidos (por ejemplo, por un escaneo de alanina previo), es posible fijar la dirección de truncación.
Parámetros a considerar: incremento de truncación, dirección de truncación (N-ter, C-ter o ambas si se conocen los aminoácidos esenciales).
Las bibliotecas de escaneo posicional resultan especialmente útiles para la optimización de secuencias peptídicas. Los residuos de aminoácidos en posiciones definidas se reemplazan, uno a uno, por todos los demás aminoácidos. Después, la medición de la actividad determina cuál residuo aumenta la actividad del péptido. Estas bibliotecas también son útiles para mejorar epítopos de células T o de anticuerpos.
Parámetros a considerar: secuencia de péptidos, posiciones a variar.
Una biblioteca de péptidos aleatoria consiste en generar, de forma aleatoria, variaciones de una secuencia peptídica cambiando los residuos de aminoácidos en una región definida. Las bibliotecas aleatorias se emplean para optimizar secuencias de péptidos o generar nuevos péptidos activos.
Parámetros a considerar: secuencia de péptidos, posiciones a variar.
Una biblioteca de péptidos mezclados está compuesta por todas las secuencias alternativas posibles de un péptido dado. Es decir, los residuos de aminoácidos de la secuencia inicial se mezclan para formar todas las combinaciones posibles. Este tipo de biblioteca se utiliza habitualmente para optimizar una secuencia peptídica.
Parámetro a considerar: secuencia de péptidos.
